Архитекторы цветка. Жуки
В этой части нашего рассказа рассмотрим конкретные примеры современных взаимоотношений между растениями и жуками.
Лютиковые (Ranunculaceae) – интересное и весьма многообразное семейство. Ископаемые остатки его представителей найдены в миоценовых отложениях (25 млн лет назад). На этом примере можно проследить эволюцию цветка даже внутри семейства от относительно незамысловатых форм, присущих лютикам, до высокоспециализированных – у водосбора. Хотя в целом в данном семействе преобладают архаичные черты. Цветок самого лютика блюдцевидной формы, радиально симметричный, не имеет четкой специализации относительно посещающих его насекомых. Если посмотреть на него в разрезе, увидим, что многочисленные тычинки и пестики расположены на укороченном побеге. Имеется нектарник в виде ямки у основания лепестков. Лютик не страдает самонесовместимостью, и поэтому если перекрестного опыления не произошло, то в конце периода цветения происходит самоопыление.
В чашечке лютика часто можно наблюдать мелких жучков, которые лакомятся нектаром. Это малинник летний (Byturus ochraceus). Взрослые особи питаются пыльцой и нектаром на цветках лютиков или одуванчиков, выступая для этих растений в роли опылителей. После этого жуки перелетают на цветки малины, где откладывают яйца. Личинки выедают мясистые части цветоложа и сами костянки малины. Те самые червячки, которые удивленно смотрят на вас из сорванной ягоды, – это и есть личинки малинников. Появились они вместе с покрытосеменными в меловом периоде мезозойской эры. Кстати, и сам род малина (Rubus) из семейства розовых (Rosaceae) древнего происхождения.
Представители семейства розоцветных (Rosaceae) часто встречаются в ископаемых остатках. По схеме эволюционного развития цветковых, разработанной Бэсси в 1914 году, именно в рамках порядка Rosales произошло формирование многих более совершенных представителей класса, например, таких, как зонтичные и сложноцветные. Что же касается самого семейства розовых, то достоверно неизвестно, когда оно возникло. Наиболее древняя находка – остатки растения из рода боярышник, относящиеся к меловым отложениям.
Розоцветные имеют радиально симметричные открытые цветки с доступной пыльцой. Как правило, это не высокоспециализированные цветки, и посещать их могут разные насекомые. В отличие от лютиковых, у которых завязь верхняя, для розовых характерно наличие нижней завязи. Ее приобретение в процессе эволюции стало мерой защиты против насекомых, желающих употребить эту завязь в пищу. Жукам вполне подходят цветки розовых, поэтому увидеть этих насекомых на них можно довольно часто.
Вот, например, жук из семейства узконадкрылок (Oedemeridae Latreille) на цветке гравилата речного (Geum rivale).
Изучив его, мы можем заметить множество архаичных черт. Как и у лютика, цветок обоеполый, многочисленные пестики собраны в центре цветка, а не менее многочисленные тычинки расположены вокруг пестиков. Однако наблюдаются уже и некоторые усовершенствования в конструкции цветка по сравнению с первоначальной простейшей моделью. Например, чашечка смотрит вниз, что помогает уберечь пыльцу от губительного воздействия влаги. Пестики расположены в цветке выпукло и образуют яйцевидный шарик, который прилетевшее насекомое использует как посадочную площадку, попутно оставляя на пестиках пыльцу с другого растения. Цветок выделяет нектар из цветоложа, и, добираясь до него, насекомое обязательно вымажется в пыльце.
Цветок гравилата вряд ли заинтересует крупного жука, которому будет сложно добыть себе здесь пропитание, а вот для узконадкрылок никаких проблем нет. Это распространенные жуки, взрослые особи питаются пыльцой и, соответственно, являются постоянными опылителями. Достоверные находки ископаемых остатков этих жуков относят к плейстоцену, но предполагается, что возникли они значительно раньше, в начале кайнозойской эры (70 млн лет назад).
Еще один представитель семейства розоцветных – лабазник вязолистный (Filipendula ulmaria). Его мелкие цветки собраны в довольно крупное соцветие, что также является нововведением по сравнению с древним типом. В данном случае растение привлекает опылителя сильным запахом множества цветков и предлагает задержаться на соцветии надолго. Для насекомого это очень удобно, так как не нужно тратить силы на полет с цветка на цветок. Размер и строение ротовых органов опылителя в данном случае не имеют значения. Например, зашедший в гости довольно крупный восковик перевязанный (Trichius fasciatus) может вдоволь полакомиться пыльцой и нектаром, который растение активно выделяет. Этот жук относится к пластинчатоусым (Scarabaeidae) – семейству с длинной историей, восходящей к юрскому периоду мезозойской эры. Современный восковик питается пыльцой и, дабы никто ему не мешал этим заниматься, маскируется под шмеля.
Представители семейства зонтичных достоверно известны с олигоцена (25 млн лет назад). По сравнению с лютиковыми и розовыми относящиеся к нему виды устроены гораздо сложнее и интереснее. Соцветие, как правило, представляет собой сложный зонтик, состоящий из зонтиков разных порядков. Сами цветки очень мелкие, в то время как целый зонтик может достигать внушительных размеров (например, у различных видов борщевика). Кроме того, зонтик является удобной посадочной площадкой для любого насекомого. В цветке строго определенное количество элементов: пять тычинок и пять лепестков. От двух плодолистиков отходит два столбика с рыльцами. Железистый диск цветков выделяет нектар, доступный многим опылителям. У зонтичных ароматно не только соцветие, но и все растение в целом, как, например, у укропа или петрушки. Это становится возможным благодаря наличию в тканях большого количества эфирных масел.
Однако самое интересное в представителях данного семейства – это безупречная протандрия, которая полностью исключает возможность самоопыления у зонтичных. Она обеспечивается строгой согласованностью в цветении зонтиков на одном растении. В зависимости от вида у зонтичных существует две схемы цветения. Согласно первой, из них сначала экспонируется пыльца у зонтика первого порядка. Отдельные цветки заканчивают пыление одновременно, и начинается женская фаза цветения зонтика этого порядка. После ее окончания начинают пылить зонтики второго порядка и так далее. То есть одно растение последовательно несколько раз проходит мужскую и женскую стадии, которые по времени никак не пересекаются.
Согласно второй схеме, на одном растении сначала происходит пыление всех зонтиков, а после этого все зонтики экспонируют рыльца. При этом мужская и женская фазы снова не пересекаются. Общее время цветения одной особи составляет примерно двадцать дней. Его длительность также является ценной адаптацией и для насекомых, которые обеспечены пищей долгое время, и для растения. Понятно, что разные особи одного вида проходят мужские и женские стадии в разное время, и поэтому время цветения одной локальной популяции становится еще более продолжительным.
Некоторые виды жуков, посещая цветки, наносят растениям больше вреда, чем пользы. Таковы, например, представители семейства усачей (Cerambycidae). Они знакомы многим не с лучшей стороны, ведь именно личинки этой группы жуков портят все деревянные предметы, которые попадаются им на пути. Растению тоже ничего хорошего от посещения усачом ожидать не приходится, так как в обычае этого жука выедать тычинки и пестики. Однако на целом зонтике жук вряд ли съест все цветки, а пыльцу, возможно, соберет, так что есть некоторая вероятность его участия в перекрестном опылении.
Усачи появились в меловом периоде мезозойской эры. Таким образом, эволюция этой группы насекомых насчитывает более 100 млн лет, и за это время они успели прекрасно приспособиться к своей среде обитания. В нелегком деле, связанном с поеданием и перевариванием древесины, личинки усачей тесно сотрудничают с дереворазрушающими грибами, которые превращают волокна древесины в богатые белком гифы. Некоторые представители усачей даже выращивают в собственном теле грибы, способные фиксировать азот из воздуха.
Как правило, жук не заселяет свои личинки в полностью здоровые и сильные деревья, а выбирает поврежденные другими насекомыми или ослабленные, так как растение, которое находится в хорошей форме, обычно может за себя постоять. Фактически такого рода «вредители» выполняют функцию санитаров, удаляя из растительного сообщества слабые и больные растения. Усачи заселяют пни срубленных деревьев. После того как личинки превращаются в жуков и покидают древесину, такие пни заселяются муравьями. Основная функция этой группы насекомых в экосистемах – это первичная деструкция мертвой древесины и выбраковка слабых растений из сообщества.
Если есть насекомые, постоянно посещающие цветки, то обязательно найдется умный хищник, который устроит там засаду. В данном случае речь идет о жуках из семейства мягкотелок (Cantharidae), которые питаются мелкими насекомыми, а в качестве гарнира могут съесть и мясистые части цветка. Кроме того, этот жук ядовит, поэтому его самого никто не ест. Личинки тоже являются хищниками, которые не жуют свою жертву, а при укусе вводят в ее тело яд и пищеварительные соки, чтобы спустя некоторое время уже в переваренном виде буквально высосать свою добычу.
Продолжение следует…
Фото автора
Читайте также по теме:
Для того чтобы оставить комментарий, необходимо подтвердить номер телефона.
